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功率半導體器件產生的電磁噪聲
作者:  日期:2017-03-16  瀏覽次數:2276次  來源:
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       現代電力電子變換技術,對電能有著靈活多變的變換形式。不論是何種形式的變換,為了追求良好的電源裝置整機效率、小型化,裝置中的功率半導體器件通常工作在開關狀態,而且開關頻率還比較高。由功率半導體器件的開通和關斷形成的電壓、電流波形,其前后沿具有較高的變化率。同時還有電路寄生參數的響應,其上會附有強度較大的電壓、電流毛刺。這些電壓脈沖序列和電流脈沖序列,既是傳遞的能源,又是干擾源(信號發生器),會形成不同類型的電磁干擾。可以說只要用電的地方,就需要有電源。電源大量、廣泛的應用于工業、國防、商業、醫療、家庭中。它們帶來的電磁干擾問題,越來越引起人們的廣泛關注。電源裝置仍在不斷向著高開關頻率、高效率、高功率密度的技術方向發展,電磁兼容技術也會隨之向前發展。以下泰思特小編以電源裝置中常見的幾種功率半導體器件,分析產生電磁干擾的機理。
       一、功率半導體二極管的電磁噪聲
       二極管其實也是一個開關器件,不同于其他三端可控器件的是,二極管沒有控制端,其導通和截止完全取決于在電路中所處的狀態,正偏時導通短路,反偏時截止開路。由于是非理想的,二極管開關狀態的轉換并非瞬間完成,這個過程快慢所表現出來的伏安特性,是產生電磁噪聲的直接原因。對功率半導體二極管產生電磁噪聲的機理往往不引起人們的注意。
       二、大功率可控開關器件產生的電磁噪聲
       大功率可控器件和功率二極管一樣,它們在運用時均工作在開關狀態,本質上都是一個開關,因此它們在開關過程中都會產生瞬態的電壓和電流浪涌,并通過分布參數形成寬帶的電磁干擾。
       綜上所述,不論是大功率二極管,還是大功率半導體開關,電源裝置為了獲得良好的效率和高功率密度,這些器件都是工作在高頻率的開關狀態。瞬態的電壓、電流尖峰就形成了頻帶很寬、幅度很強的電磁噪聲(泰思特相關測試設備:瞬變脈沖干擾模擬器、尖峰電壓信號模擬器、沖擊電流測試系統等)。它不僅影響電源裝置本身的電磁兼容性,而且還會影響到在同一電磁環境下其他電子設備的工作安全。
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